Well-being and Life, Radiation

간만에 찾아뵙네요. 이번에는 제가 공모전에 참가했던 이야기로 포스팅을 해볼까 합니다.

6월 27일~29일 코엑스 강남구 영동대로 513 (삼성동, 코엑스)에서

 [2018 세계 원자력 및 방사선 엑스포]가 개최되었습니다.

저도 28, 29일 모두 참여했는데요,

코엑스에서 엑스포의 일정은 아래와 같았습니다.

저는, 지방에서만 살다 보니.. 코엑스 같은 곳에 올 일이 드물었습니다. 내부가 엄청 크더라구요. 2018 세계 원자력 및 방사선 엑스포의 일정 중 28일은 원자력과 관련된 많은 기업들을 소개하고, 비전을 제시하는 등 홍보를 진행하고, 사람들이 이에 참여하는 방식이었습니다.

입구에서부터 한전의 자회사인 한국수력원자력 부스가 있었어요. 그리고 안에는 수많은 원자력 관련 기업들의 비전과 기술력 등을 많이 홍보하고 있었어요. 각 기업별로 부스를 차려서 말이죠.

그런데 제가 부산에서 코엑스까지 온 것은, 단순히 엑스포 참가가 아니었습니다.

(출처 : http://www.nure.or.kr/?home)

바로 이것 때문이었습니다. 별다른 생각 없이 접수를 했던 공모전인데, 제출했던 2개의 아이디어 모두가 입선하는 상상도 못한 결과를 얻어낸 것입니다. 저희는 29일에 있는 프레젠테이션 본선(발표) 준비를 위해 하루 일찍인 28일에 서울에 갔으며, 사전 탐방의 의미로 엑스포에 참가했던 것입니다.

그리고 기다리던 29일, 발표를 진행하였고 저희 팀의 순서는 4, 5번째였습니다.

(출처 : http://www.nure.or.kr/?home)

오전은 원자력 분야의 발표로만 구성되었고, 저희가 지원한 것은 방사선 분야였습니다. 마침 2개의 출품작이 연이어 발표를 하게 됐죠.

그리고 대망의 결과는!

우수상인 한국원자력환경공단 이사장상을 수상하게 됐습니다. 두 개의 출품작 중 한 ppt만 수상하였지만, 큰 상을 받았기에 그 의미는 남달랐습니다.

그리고 경진대회를 마치고, 수상자들이 함께 사진을 찍고 마쳤습니다.

(출처 : http://www.nure.or.kr/?home)

이후로도 빽빽한 일정으로 인해, 저의 생애 3번째 서울 방문은 엑스포로 시작해서 엑스포로 끝났습니다. 부산에서의 일정이 있어 29일날 바로 내려왔기 때문이죠.

엑스포에 참여했다는 것도, 우수상을 받았다는 것도 잊을 쯤....

상장이 도착했습니다! 집이 아니라 학교로 왔더군요, 학교에서 먼 곳에서 의료기기 RA 교육을 듣고 있던 터라, 그리고 학교가 다 마칠 즘에나 학교에 도착할 수 있는 상황이라 학교 후배에게 부탁해서 상장을 챙겨 뒀습니다.

그리고 교육이 마치자마자 학교로 달려가 상장을 챙겼죠.

잊고 있었던 만큼, 상장을 받았을 때 놀람도 더 컸습니다.

생각도 못한 입선(2개의 출품작 모두)에 이렇게 우수상까지 받아서 정말 기뻤습니다. 다음에도 이런 기회가 있다면 꼭 참가하고 싶을 만큼이나요. 시험 기간을 할애해서 공모전을 준비한 덕에 좋은 결과를 얻은 것 같았습니다.

작년인 2017년 대학(원)생 원자력 아이디어 공모전은 1차 합격에서 그쳤지만, 이후로도 관심을 갖고 노력한 결과가 이렇게 수상이라는 결과로 돌아온 것 같습니다. 이런 관심과 노력을 여기에서 그치지 않고, 조금 더 노력해서 다음 번에는 더 좋은 공모전과 더 좋은 수상소식으로 포스팅하도록 노력하겠습니다.

오늘은 농도에 대해 포스팅하도록 하겠습니다.

농도는 방사선의 강도가 얼마나 분포해 있는지에 의해 결정이 되며, 그 외에도 여러 인자들이 있습니다. 그런 농도에 대해서 오늘 간단히 설명하도록 하고, 마지막에 나오는 '특성곡선'과 '특성치'에 대해서는 다음 포스팅에서 조금 더 자세히 알아보려 합니다.

우선 농도란 '영상 전체가 밝고 어두운 정도'를 뜻하며, 디지털 영상으로 치면 픽셀의 값과 비슷한 개념이라고 생각하시면 됩니다. 이 농도가 모여서 영상을 형성하게 되죠. 각 부분의 농도 차이에 따라 대조도가 형성되고 그 분포에 따라 우리가 육안으로 식별 가능한 영상이 되는 겁니다. 그렇기 때문에 양질의 영상을 위해서는 적당한 농도가 유지되어야 하나, 농도만으로 영상의 질을 평가하진 않습니다. 대조도, 선예도, 입상성 등 다른 특징들도 적절하게 유지되어야 하죠.

(그런 부분에 대해서는 다음에 다루도록 하겠습니다)

이러한 농도는 log(입사광/투과광)의 식을 따릅니다. 방사선이 투과하면서 필름이 흑화^[각주:1]된 정도를 뜻한다고 할 수 있죠. 

수식적으로 log(입사광/투과광) 의 식은 log(불투과도)와 동일합니다. 그 관계식에 대한 것은 아래의 표와 같습니다.

마지막으로, 농도는 노광^[각주:2]된 방사선의 양과 밀접한 관계가 있습니다. 그 관계는 특성곡선을 통해 잘 나타납니다.

특성곡선은 허터와 드리필드가 완성하여 H-D 곡선이라고도 하는데, 가로축은 log E이고 세로축은 농도를 나타냅니다. 가로축을 대수(log)로 이용하는 이유는, E를 그대로 사용할 경우 숫자가 너무 커져서 그래프가 좌우로만 너무 길어질 것이기 때문입니다.

이러한 특성곡선은 단순히 노광량과 농도 외에도 많은 특징들을 내포하고 있는데, 이를 특성치라고 합니다. 이러한 특성치에 대해서는 다음 포스팅에서, 그리고 특성곡선에서 알 수 있는 필름 대조도를 포함한 대조로에 대해서는 다다음 포스팅에서 소개하도록 하겠습니다.

이번에는 FFD에 대해서 다루어 보겠습니다.

앞서 x선 발생의 직접인자 포스팅에서 FFD에 대하여 간단히 다룬 적이 있습니다.

그림으로만 표현하였기에, 그 세부적인 내용은 없었지만 말이죠.

우선 그때의 그림을 그대로 따 와서 설명을 드리도록하겠습니다.

FFD란 Focus Film Distance의 약자로, F가 각각 초점과 필름을 나타내며, FFD의 의미는 초점과 필름 사이의 거리를 나타냅니다.

하지만 X선 촬영 시, 초점과 필름만 있는 것이 아니라 중간에 피사체(Object)도 존재하기 때문에, FOD와 OFD의 개념이 더 있으며, 이들은 각각 이름에 내포되어 있는 것들 사이의 거리를 뜻합니다.

이러한 FFD, FOD, OFD가 중요한 이유는 X선이 평행이 아닌 방사 원추형^[각주:1]으로 발생하기 때문입니다. 이에 대해 자세하게 알아보기 위하여 아래의 그림을 준비했습니다.

우선, (a)와 같이 x선이 평행하게 발생한다면, 실제 피사체와 형성된 영상의 형태, 모양, 크기 등이 동일할 것입니다만, 사실 x선은 방사원추형으로 발생합니다. 따라서, (b)나 (c)처럼 영상이 형성되게 되며, 이때 원하지 않는 음영인 반음영, 왜곡, 확대가 나타납니다.(이러한 불선예도에 대해서는 다음에 설명하도록 하겠습니다)

결국(X선이 방사원추형이기 때문에), FFD, FOD, OFD은 영상의 형성에 영향을 주며 그 영향은 다음과 같습니다.

(b)에서 피사체가 필름에 밀착해 있는 경우(빨간색) 즉, FOD가 크고 OFD가 거의 0에 가까운 경우는 가장 이상적인 경우로, 피사체와 영상의 크기가 가장 비슷하게 형성됩니다. 그러나, 피사체가 필름에서 멀고 초점에 가까운 경우(파란색) 즉, FOD가 작고 OFD가 큰 경우, 영상은 실제의 크기보다 크게 형성됩니다.

(c)에서는 동일한 피사체에서 초점 위치에 따른 영상의 변화를 나타낸 것인데, 위에 있는 초점의 경우가, 아래에 있는 초점의 경우보다 상대적으로 영상이 피사체의 크기에 더 가깝게 형성됩니다.

이처럼, FFD, FOD, OFD, 초점의 위치는 영상 형성에 영향을 주며, 결과적으로 영상의 질을 결정하는 요소로 작용한다고 할 수 있습니다.

추가적으로 FFD에서 알아야 할 것은, 거리역자승법칙과 거리자승법칙입니다.

X선은 거리가 증가함에 따라 그 강도가 감소하게 되는데, 이 또한 X선이 방사원추형이기 때문입니다. 이를 법칙으로 표현한 것이 바로 '거리역자승법칙'입니다. 또한 , 거리 변화에 따라 감소되는 농도를 일정하게 유지하기 위해 만든 것이 '거리자승법칙'이죠.

거리 역자승 법칙은 아래의 그림을 보면 조금 더 잘 이해가 될 겁니다.

거리 D가 2D, 3D로 각각 2배, 3배 증가함에 따라 X선의 강도가 1/4배, 1/9배가 되고 있는 것을 확인할 수 있습니다.

단순하게 같은 양의 방사선을 더 넓은 면적에 뿌린다고 생각하시면 될겁니다. 거리는 1차원이고 면적은 2차원이기에, 강도가 거리의 제곱에 비례하여 감소하는 것입니다.

이상 X선의 직접인자인 FFD에 대한 포스팅이었습니다. 다음번에는 농도를 2번의 포스팅에 나누어서 설명해 드리도록 하겠습니다.

☞ 농도

이 포스트를 읽기 전에

☞ X선의 직접인자